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固定翼航模简述

固定翼航模简述
固定翼航模简述

固定翼航模简述(一)

航模不仅是一种运动更多的是制作与学习过程中的乐趣以及成功后的喜悦。

航空模型介绍

一组成

首先,航空模型分为五个基本的部分:1机头,2机翼,3机身,4发动机,5尾翼,6起落架

二定义

航空模型的定义:凡是1翼展小于5米;2带有或不带有动力装置;3不能载人;4密度大于空气的飞行器统成航空模型。

三原理

①基本

固定翼模型之所以能飞起来,是因为是因为机翼产生的升力。机翼的横截面是流线型的,上弧的长度大于下弧的长度。根据伯努力的流体压力差关系,流速越快受到的压强小,所以,机翼就在气流的作用下产生了一个向上的合力,这就是升力。

②翼型

翼型分为五种:1,平板;2,平凸;3,凹凸;4,双凸;5,s型。其中最后一种的升力最大。

③机身

机身一般分为板身和仓身两种。机身的作用主要是连接飞机各部分,调节尾力臂的长度。尾力臂越长,升降舵和方向舵的舵效越好。

④尾翼

尾翼最主要分为三大类:1垂尾平尾型;2 V型;3无尾翼型。垂尾平尾型也叫T型,分为正T型倒T型,以及平尾在垂尾中间的三种情况。根据垂尾的数量可分为单垂尾,双垂尾和多垂尾三种情况。V型尾翼分为正V型和倒V型两种。

⑤舵面

接下来介绍各种舵面的作用。舵面主要有以下四种:副翼,襟翼,升降舵和方向舵。

在介绍各舵面的作用之前,我先说说模型飞机的三轴,横轴,纵轴,立轴。纵轴是与机身的几何对称轴,穿过机身;横轴与纵轴垂直且穿过机翼的一条直线;立轴是与上述二者皆垂直的直线。这三者交与一点,这一点就是模型飞机重力的合力点,即重心。

副翼:机翼后面可以上下运动且两侧差动的舵面;襟翼:机翼后面只能向下运动且两侧只能同向运动的舵面;升降舵:水平尾翼后面可以上下运动的舵面;方向舵:垂直尾翼后面可以左右摆动的舵面。

副翼的作用是使飞机绕纵轴做旋转运动;方向舵使飞机绕立轴做旋转运动,这个旋转运动与飞机向前的合速度即为转弯

的实际速度方向;升降舵使飞机绕横轴做旋转运动;襟翼的作用是减速,也叫空气刹车。

⑥起落架

很多模型飞机是没有起落架的,降落的时候直接接地降落,起飞时手掷起飞,这是因为起落架对其的不必要性。比如一些滑翔机,起落架只会增大阻力和加大重。起落架有三个大类:1前三点;2后三点;3多点式。后三点又分为1后三点轮式和;2后三点滑撬式。

其中,方向性最好的是前三点。但是这样的起落架布局降落稍微暴力一点就很容易把前轮碰歪,导致接地后出现偏航现象。方向性次之的是后三点轮式起落架。这种起落架应用及其广泛,各种飞机是都有应用。这种起落架具有较高的强度,能忍受一定程度内的暴力降落。

⑥发动机

发动机式给模型飞机提供动力的装置,有些模型也是没有的。这些模型动力的来源有:手掷,弹射,橡筋等。现在发动机有油动和电动两大类。

四遥控器

①基础布局

现在市场上的遥控器一般都是左手上下是2通道,左右是4通道;右手上下是3通道,左右是1通道。1、2、4通道都是有弹簧可以自动回中的,3通道是没有弹簧不会自动回中

的。

②通道及映射

习惯性的,我们会把1通用来控制幅翼,2通用来控制升降舵,3通(不会自动回中的那个通道)用来控制油门,4通用来控制方向舵。

③具体操作及模型的响应

正反舵:首先机尾对着自己。然后从1通道,向左打(左幅翼,飞机绕纵轴逆时针旋转),左侧幅翼向上旋转;向右打(右幅翼,飞机绕纵轴顺时针旋转),右侧机翼向上旋转。2通,向下(拉杆,抬头),升降舵向上旋转;向上(推杆,低头),升降舵向下旋转。3通,杆在最下面动力应该是最小的,内燃机的话,发动机处于怠速状态,电动机的话,应该停转。4通,向左(左方向,飞机绕立轴向左旋转),方向舵向左旋转,向右(右方向,飞机绕立轴向右旋转),方向舵向右旋转。

五.训练

固定翼模型的训练最好从滑翔机开始训练,因为这种飞机的速度最满,舵效响应最满,新手的条件反射没有建立,这种飞机的慢速反应正好给新手留了更长的反应思考时间。

训练详细步骤

1、外出飞行前,应先在电脑上使用模拟器进行训练。这对减小摔飞机造成的损失是非常有效的。

2、模型切忌带病上天,应将飞机的所有毛病都解决掉再起飞。

3、遥控距离测试(拉距离):发射机天线不拔出时,应有至少20米的可操纵距离。(2.4G发射机不需要)

4、避免无线电干扰:在同一块场地飞行时,应首先询问同飞者频率,以避免同频造成飞机失控撞人摔机事故。(2.4G发射机不需要)

5、飞行场地:初学者应到至少一个标准足球场大小的软草地飞行。

6、天气:应在晴朗,无风天气。风力最好小于三级。

7、起飞前的检查:①电池:最好使用万用电表测电压,电压8.4伏最好。②正反舵:升降舵,方向舵是否凡舵。③动力:动力方向是否是向前。

8、应先开发射机,再插电池;先拔电池,再关发射机

9、手掷方法:尽量水平出手。如果实在不行,宁愿向斜下方出手也不能向斜上方出手。向上出手会引起飞机失速.

10、首飞:新飞机一般都会稍有一点偏航,有可能是方向,也有可能是俯仰,应调整。调试飞机应该首先在地面手掷调试,在基本不偏的情况下再升空。第一个起落应爬升到安全高度之后再调整微调位置。

11、在可能的情况下尽量请老鸟或教练带,到技术达到

一定水平再放单飞。

12、训练过程:①请老鸟将飞机爬升到安全高度后再自己上手,练逆风直线。②高空左右转弯。③高空滑翔,爬升。

④起飞。⑤降落。

13、逆风起飞:保持相同的爬升角度,尽量沿直线爬升。爬升角度视动力大小而定。

14、逆风着陆:保持相同且较缓的下滑角,因为滑翔机的滑翔性能非常好,一米高度甚至有可能滑翔四十多米,所以,应适当给推杆。

15、飞行空域:尽量在上风区进行飞行。不准备着陆不进入下风区。风越大,着陆航线第三边应越短。如果飞机在下风区回不来,可以先让飞机机头正对着自己,补动力,开动力时应适当推杆,保持平飞,切忌错舵。

最后送你几句话:宁摔飞机也不撞人;对于飞机,要先适应再控制。

六.航模设备主要包括:遥控器,接受器,电机,电调,电池,充电器,螺旋桨,舵机,BB响,舵角,杆(连杆和加强杆),橡皮圈,香蕉头,合页,公插头,母插头,皮管等;制作工具主要有:小刀,螺丝刀,长直尺,画线笔,锯条,电烙铁(焊锡),热熔枪(枪胶棒),kt板,填充泡沫,胶带,魔术贴,装饰贴纸等。

遥控器:种类较多与接收器配套使用,共同控制航模。

电机:一般为三相交流无刷电机。例A2212 1400KV,A2212是指电机尺寸即电机的直径是22mm,长度是12mm。1400KV是指电压每增加1V 每1分钟增加的空载转速。

电调:将直流电转变为可供三相电机使用的交流电。

电池:为电机和接收器供电,3S是11.1V~12.6V,S是节的意思,1S为3.7V满压4.2V即电源工作电压2S在7.4~8.4V,3S在11.1~12.6V。

充电器:为电池充电。

螺旋桨:8060前两位指螺旋桨的直径,单位英寸,不满10英寸的后面补0.后两位指螺距。

舵机:利用传杆机构控制副翼,水平尾翼,垂直尾翼的摆动,进而达到控制飞行动作的小型伺服电机。

BB响:电压测量与警报器,用于测量电池的电压。

舵角:装在副翼,水平尾翼,垂直尾翼上以便通过连杆和舵机连接。

杆:碳杆用作加强杆,细铁丝用作连杆。

橡皮圈、香蕉头:用于浆和电机的固定连接。一般来说橡皮圈连接的浆有一定的活动量,可更好的保护浆。

合页:一般用于连接木结构飞机的副翼和尾翼。

公(母)插头:配合使用,用于连接线路。

皮管:套在接头裸线处,防止短路。

注意事项:一.电线一般红为正黑为负。二.三相电机的任意

两根线对调就可改变电机转向。三.舵机口3号口为油门口,与电调相连。四.电池要防止过充过放,即2S一定要在7.4~8.4V,3S一定要在11.1~12.6V内使用。五.测试电机转向时一定禁止带浆测试。六.当电池与电调连接后,如果打开控在测试与飞行过程中一定要先断开电池与电调的连接再关闭遥控,因为有的电调有失控保护功能,即当电调与控失去信号联系时(也相当于关闭控),电调仍会继续控制电机继续转动,为防止出现意外建议在外电路上加装开关,控制电源,总之先断电再关控。七.桨距,指桨每转一周(360度)前进的距离。八.电机安装时一定要有3~5度的下拉角。九.

1、翼展——两机翼尖的直线距离。

2、翼型——机翼的剖面形状。

3、前缘——翼形的最前端。

4、后缘——翼形的最后端。

5、翼弦——前后缘之间的距离。

6、展弦比——翼展和翼弦的比值。

7、机身全长——机头到机尾的全部长度。

8、重心——模型重力的作用点。

9、尾力臂——重心到尾翼1/4弦长的距离。10、迎角——翼弦与相对气流的夹角。11、安装角——翼弦与模型横轴之间的夹角。12、上反角——机翼与模型横轴之间的夹角。13、风向角——顶风方位与放飞方位之间的夹角。14、放飞角——模型放飞时,机身立轴与水平面之间的夹角。

15、倾侧角——模型放飞时,机身横轴与水平面之间的夹角。七.电机与桨的选择

3S电池下;KV900-1000的电机配1060或1047浆,9寸浆也可

KV1200-1400配9050(9寸浆)至8*6浆

KV1600-1800左右的7寸至6寸浆

KV2200-2800左右的5寸浆

KV3000-3500左右的4530浆

2S电池下;KV1300-1500左右用9050浆

KV1800左右用7060浆

KV2500-3000左右用5X3浆

KV3200-4000左右用4530浆

浆的大小与电流关系:因为浆相对越大在产生推力的效率就越高

例如:同用3S电池,电流同样是10安(假设)

用KV1000配1060浆与KV3000配4530浆它们分别产生的推力前者是后者的两倍。

机型与电机、浆的关系:

一般来说:浆越大对飞机所产生的反扭力越大,所以浆的大小与机的翼展大小有着一定关系,但浆与电机也有着上面所讲的关系。

例如用1060浆,机的翼展就得要在80CM以上为合适,不然的话机就容易造成反扭;又如用8*6的浆翼展就得在60以上。

再比如:用4530浆做翼展1米以上机行否?是可以,但飞机飞起来会很耗电,因为翼展大飞行的阻力大,而4530浆产生的推力相对情况下小(上面浆的大小与电流关系有讲到)。

所以模友在选择玩什么机型的时候就要注意这4者的关系,尤其是新手选择机型,一定要看这机型翼展大小选择配电机、浆、电池,特别要注意的是,不能用大浆配高KV的电机,否则烧电机还影响了电池,有可能连电调也烧掉。

2014-02-21由于水平有限,差错之处请谅解并指正。

注:另有部分内容引用吧友杰作特此感谢与声明。

小沃于小窝整理

直升飞机飞行原理

直升飞机飞行原理 直升机的机翼与固定翼飞机一样,当气流从机翼前缘流向机翼后缘,从上翼面流过的气流比下翼面走过的路程长,为避免出现真空,上翼面的气流流速比下翼面的大。根据伯努利方程,相同条件下,气流的静压与动压的和恒定,因为上翼面的气流的流速大,导致动压大,所以其静压就小,机翼收到来自上翼面的压力小于来自下翼面的压力,大气对机翼的总压力向上,这个压力就是升力,有了升力直升机就能飞起来,但机翼旋转会对机身产生扭矩,为了不使机身旋转,通过加尾浆的方式平衡掉这个扭矩,所以直升机都是有尾浆的。直升机的机翼旋转面和轴的夹角可以通过杠杆机构来调整,通过调整这个夹角使升力与直升机的重力同轴或不同轴,同轴时,直升机悬停,不同轴时,直升机前飞 直升机升空的原理和竹蜻蜓是一样的,主桨桨叶上产生升力。至于你说的玩具有两个桨,而真机只有一个,应该是上下两层吧,总共四片桨叶,而真机只有一层。都知道,主桨高速转动,会给机身一个反方向的扭矩,如果不加以平衡,机身就会沿着和主桨转动方向相反的方向高速自旋,这样的直升机能飞么?玩具的两层桨叶就是平衡这个扭矩的,你仔细观察下,上下桨的转动方向一定是相反的,也就是靠两对桨叶给机身的扭矩来平衡机身,它们给机身的扭矩方向是相反的,如果大小也相同,那么机身就能保持稳定。但是真机,或者真正的航模直升机,都是单层桨叶的,因为它们都带尾桨,靠尾桨产生的推力来稳住机身。主桨产生的扭矩如果会使机尾顺时针旋转,那么就让尾桨产生逆时针的推力,平衡这个顺时针的扭矩。

一、直升机与普通飞机区别及飞行简单原理:不可否认,直升机和飞机有些共同点。比如,都是飞行在大气层中,都重于空气,都是利用空气动力的飞行器,但直升机有诸多独有特性。(1)直升机飞行原理和结构与飞机不同飞机靠它的固定机翼产生升力,而直升机是靠它头上的桨叶(螺旋桨)旋转产生升力。(2)直升机的结构和飞机不同,主要由旋翼、机身、发动机、起落装置和操纵机构等部分组成。根据螺旋桨个数,分为单旋翼式、双旋翼式和多旋翼式。(3)单旋翼式直升机尾部还装有尾翼,其主要作用:抗扭,用以平衡单旋翼产生的反作用力矩和控制直升机的转弯。(4)直升机最显眼的地方是头上窄长的大刀式的旋翼,一般由2~5片桨叶组成一副,由1~2台发动机带动,其主要作用:通过高速的旋转对大气施加向下的巨大的力,然后利用大气的反作用力(相当与直升飞机受到大气向上的力)使飞机能够平稳的悬在空中。二、平衡分析(对单旋翼式):(1)直升飞机的大螺旋桨旋转产生升力平衡重力。直升飞机的桨叶大概有2—3米长,一般有5叶组成。普通飞机是靠翅膀产生升力起飞的,而直升飞机是靠螺旋桨转动,拨动空气产生升力的。直升飞机起飞时,螺旋桨越转越快,产生的升力也越来越大,当升力比飞机的重量还大时,飞机就起飞了。在飞行中飞行员调节高度时,就只要通过改变大螺旋桨旋转的速度就可以了。(2)直升飞机的横向稳定。因为直升飞机如果只有大螺旋桨旋,那么根据动量守衡,机身就也会旋转,因此直升飞机就必须要一个能够阻止机身旋转的装置。而飞机尾部侧面的小型螺旋桨就是起到这个作用,飞机的左转、右转或保持稳定航向都是靠它来完成的。同时为了不使尾桨碰到旋翼,就必须把直升飞机的机身加长,所以,直升飞机有一个像蜻蜓式的长尾巴。三、能量方式分析。根据能量守恒定律可知:能量既不会消失,也不会无中生有,它只能从一种形式转化成为另一种形式。在低速流动的空气中,参与转换的能量只有压力能和动能。一定质量的空气具有一定的压力,能推动物体做功;压力越大,压力能也越大;流动的空气具有动能,流速越大,动能也越大。而空气的流速只有来自于发动机所带的螺旋桨对空气的作用,当然从这里分析 能量也是守衡的

直升机操纵原理与固定翼飞机的对比,让你分分钟明白

直升机操纵原理与固定翼飞机的对比,让你分分钟明白 直升机的操纵原理,与固定翼飞机完全不同。先做个对比,以单旋翼带尾桨直升机为例。固定翼飞机升力以及操纵力矩来源:前飞动力:由发动机直接喷气或螺旋桨产生拉力。升力:由机翼产生。俯仰力矩:由水平尾翼活动舵面产生。滚转力矩:由副翼产生。偏转力矩:由垂直尾翼的活动舵面产生直升机各种力和力矩的来源:前飞动力:由旋翼桨盘前倾产生。升力:由旋翼产生。俯仰力矩:由旋翼桨盘前后倾斜产生。滚转力矩:由旋翼桨盘左右倾斜产生。偏转力矩:由尾桨拉力大小变化产生。结论:两者的动力和操纵力矩产生方式完全不同。固定翼飞机操纵力矩来自于各个可动舵面。直升机除了偏转力矩之外,其余动力和操纵力矩全部来自旋翼。这就自然导致操纵原理与操纵方式的大相径庭。再对比一下飞行员直接面对的操纵设备:固定翼飞机:右手:驾驶杆。(大型机的驾驶盘先忽略吧)左手:油门杆。双脚:脚蹬。直升机:右手:驾驶杆(真名:周期变距杆)左手:总距油门杆。双脚:脚蹬。驾驶杆VS 周期变距杆他们长得样子都是一样的,产生的操纵效果也是一样的,都是用来控制航空器的倾斜和俯仰状态。向前推杆是低头,向后拉杆是抬头,向左压杆是左滚转,向右压杆是右滚转。效果一样的,可是原理不一样。固定翼飞机:驾驶杆的左右运动,带动的是机翼外侧的副翼,前后运动,带动的

是尾部的水平尾翼。直升机:驾驶杆的运动,通过液压动作筒,带动自动倾斜器的不动环向驾驶杆运动的方向倾斜。自动倾斜器上方的动环在跟随旋翼旋转的同时,跟随不动环倾斜,带动变距拉杆运动,使所有桨叶的迎角周期性改变,产生强制挥舞,整个桨盘向驾驶杆运动的方向倾斜,产生操纵力矩。没有接触过直升机原理的话可能不太好理解,只要记住驾驶杆向哪里运动,上面的大桨盘就朝哪里倾斜就好了。油门杆VS总距油门杆固定翼飞机:油门,就是单纯的油门,直接控制发动机的功率,决定动力的大小。直升机:油门实际上有两个,一个显形的,一个隐形的。显形的那个,就是和固定翼飞机一样的油门杆,一般是在驾驶室顶棚的上方,只是起动的时候用,操纵的时候就不用了。隐形的那个,就是总距油门杆了。它的操纵方式是上提和下放。上提总距杆时,通过液压动作筒,带动自动倾斜器的不动环整体上升,动环跟随上升,带动变距拉杆运动,使所有桨叶的迎角同时增大,每片桨叶的升力都增加,导致整个旋翼的拉力增加。上提总距杆的同时,还有一根钢索,连接到燃油调节器,增大活门开度,提升发动机功率,用来在总桨距提升导致旋翼旋转阻力增大的同时,增加动力维持恒定的旋翼转速。下放总距杆的动作与前面相反。因为它带动的是所有桨叶的桨距,所以叫做总桨距,简称总距。有一个概念需要明确一下,直升机旋翼的旋转速度在正常工作状态下是相对恒定的,增减功率靠

固定翼飞机飞行原理简介甲固定翼飞机之基本空气动力学空气

固定翼飛機 飛行原理簡介 1

2 甲、固定翼飛機之基本空氣動力學 一、空氣動力之型式 下洗氣流改變相對風方向 並且 e a U L ⊥ 而e a U D --- a L 及a D 皆以ac 為施力 點,但a M 與ac 無關。 a D 不等於飛行的阻力(§三) 二、空氣動力之數學 --- air ρ:空氣密度 --- S :翼面積 a L 、a D 及a M 之量化關係: l a i r l e a i r a SC U SC U L 221221ρρ≈= d air a SC U D 221ρ≈、m air a SC U M 221ρ≈ --- l C 、d C 、m C :與α成右圖之函數關係的常數 討論:(1) m C 幾乎與α無關 (2) l C 與α的函數存在有線性區 a L 函數之線性關係:αw l a C = --- w a :線性區之函數斜率 --- w a 的值為機翼之3D 形狀的函數 遠對相端

3 翼弦彎曲(camber)的效應之一 (1) 翼弦彎曲會使升力曲線左右移動,其效果等於改變有效攻角 (2) 線性區之升力係數變為 )(ζα-=w l a C --- ζ:camber 之函數 翼尾控制面之作用原理 --- 翼尾控制面之擺動等於改變翼面之彎曲 --- 這樣的彎曲使得 τδζ≈,10≤≤τ --- 因此,升力係數變為)(τδα-=w l a C 翼面3D 形狀的影響 (1) 翼面的展弦比(AR)將影響 w a 及ε --- AR 的定義為翼展的平方除以翼面積 ==> 翼展越大的翼面其AR 也越大 --- AR 愈大w a 也增大,但ε則變小 (2) 翼面的形狀將決定ac 的位置(右圖) --- 一般翼面的ac 在右圖兩例之間 U e U e U e U e U e

固定翼的飞行教程及原理入门必看

固定翼的飞行教程及原理入门必看 本帖最后由贾恬夏于2009-8-9 10:50 编辑 飞行前要注意哪些 飞行前要注意 1、尽可能清理飞行场地。 2、充分注意周边环境: - 请勿在强风、雨天或夜晚飞行 - 请勿在通风不畅或建筑物内飞行 - 请勿在人多的地方飞行 - 请勿在学校、住宅或医院近旁飞行 -请勿在公路铁道或电线近旁飞行 -请勿在有可能因其他航模飞机引起的无线电波频率干扰的地方飞行 3 儿童遥控飞机一定要有成人在旁看护. 4、模型飞机不能用于超出使用范围的其它用途。 5、随时放置好螺丝刀,扳手及其它工具。在启动前,检视用于组装或维修飞机机的工具是否已经准备好。 6、检查飞机的每个部分。启动前,检查确保飞机无零件损坏并且工作正常。检视以确保所有活动零件位置正确, 所有螺丝及螺母已适当拧紧,并且没有损坏和装配不当的地方。检查确保电池已充满电。根据操作手册的说明 更换损坏和不能再用的零件。如果操作手册没有说明,请与经销商或与我们客户服务部联系。 7、备件请用正品。不要使用非原厂配置的零配件,否则可能有引发事故或伤害的危险。8、启动电机前检查各舵机是否工作正常。 启动前的检查 1、初学者有必要从有经验者那儿了解安全事项和操作说明。 2、检查确定没有松动或掉落的螺丝和螺母。 3、检查确定电动机座上螺丝没有松动。 4、检查确定桨叶没有损坏或磨损。 5。检查确定发射机、接收机、电池已充满电。 6、检查遥控器的有效控制距离。 7、检查确定所有的舵机动作滑顺。舵机动作有误和故障会导致失控, 8、在飞行中如有异常抖动,请立即降落查找原因。 19、不计后果地飞行会导致事故和伤害,请遵循所有规则,安全负责的享受飞行乐趣。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 航模飞机飞行原理 飞机从地面滑跑到离地升空,是由于升力不断增大,直到大于飞机重力的结果。而只有当飞机速度增大到一定时,才可能产生足以支持飞机重力的升力。可见飞机的起飞是一个速度不断增加的加速过程。故起飞一般只分三个阶段,即起滑跑、离地和上升。起飞滑跑的目的是为了增大飞机的速度,直到获得离地速度。拉力或推力愈大,剩余拉力或剩余推力也愈大,飞机增速就愈快。起飞中,为尽快地增速,应把油门推到最大位置。并同时保持滑跑方向。对螺旋桨飞机而言,起飞滑跑中引起飞机偏转的主要原因是螺旋桨的副作用。起

直升机飞行原理简介讲课教案

浅谈直升飞机的飞行原理 作为一种特殊的飞行器,直升机的升力和推力均通过螺旋桨(主旋翼)的旋转获得,这就决定了其动力和操作系统必然与各类固定机翼飞机有所不同。一般固定翼飞机的飞行原理从根本上说是对各部位机翼的状态进行调节,在机身周围制造气压差而完成各类飞行动作,并且其发动机只能提供向前的推力。但直升机的主副螺旋桨(主旋翼与尾旋翼)可在水平和垂直方向上对机身提供动力,这使其不需要普通飞机那样的巨大机翼,二者的区别可以说是显而易见的。 一、直升机飞行的特点 (1)它能垂直起降,对起降场地要求较低; (2) 能够在空中悬停。即使直升机的发动机空中停车时,驾驶员可通过操纵旋翼使其自转,仍可产生一定升力,减缓下降趋势; (3) 可以沿任意方向飞行,但飞行速度较低,航程相对来说也较短。 二、关于直升飞机的操纵系统 直升机的操纵系统可分为三大部分: 踏板——在直升机驾驶席的下方通常设有两块踏板,驾驶员可以通过它们对尾螺旋桨的输出功率和桨叶的倾角进行调节,这两项调整能够对机头的水平方向产生影响。 周期变距杆——位于驾驶席的中前方,该手柄的控制对象为主螺旋桨下方自动倾斜器的不动环。不动环可对主螺旋桨的旋转倾角进行调整,决定机身的飞行方向。

总距杆——位于驾驶席的左侧,该手柄的控制对象为主螺旋桨下方自动倾斜器的动环。动环通过对主螺旋桨的桨叶倾角进行调节来对调整动力的大小。另外,贝尔公司生产的系列直升机在总距杆上还集成有主发动机功率控制器,该控制器可根据主螺旋桨桨叶的旋转倾角自动对主发动机的输出功率进行调整。 三、关于直升飞机的飞行操作 升降——很多人认为,直升机在垂直方向上的升降是通过改变主螺旋桨的转速来实现的。当然,改变主螺旋桨的转速也不失为实现机体升降的方法之一,但直升机设计师们很早之前便发现,提升主螺旋桨输出功率会导致机身整体负荷加大。所以,目前流行的方法是在保持主螺旋桨转速一定的情况下依靠改变主螺旋桨桨叶的倾角来调整机身升力的大小。驾驶员可通过总距杆完成这项操作。当把总距杆向上提时,主螺旋桨的桨叶倾角增大,直升机上升;反之,直升机下降。需要保持当前高度时,一般将总距杆置于中间位置。 平移——直升机最大飞行优势之一是:可以在不改变机首方向的情况下,随时向各个方向平移。这种移动是通过改变主螺旋桨的旋转倾角来实现的。当驾驶员向各个方向扳动周期变距杆时,主螺旋桨的主轴也会发生相应的倾斜。此时,主螺旋桨所产生的推力分解为垂直和水平两个方向的分力,垂直方向的分力依旧用于保持飞行高度,水平方向上的分力可使机身在该方向上产生平移。 旋转这个功能是通过直升机的尾螺旋桨来完成的。对于只装有一具主螺旋桨的直升机来说,如果把机身和主螺旋桨看作一对施力

仿生扑翼飞行器原理

仿生扑翼飞行器原理 一.扑翼飞行器简介 扑翼飞行器是区别于固定翼飞行器、旋转翼飞行器的另一类飞行器,其飞行原理直接来自自然界的鸟类和昆虫的飞行方式。与固定翼和旋转翼相比有明显的优势。与固定翼飞行器相比,它可同时将举升、悬停、推进等功能集中在一个扑翼系统中;与旋转翼飞行器相比,它的能量利用率更高,即可推进飞行,也可滑翔飞行,而且更灵活。 二.飞行器的飞行原理 传统飞行器大致可分为三类:一类是根据牛顿第二定律,即作用力与反作用力定律,获得空气的反作用力进行飞行的,包括各类固定、旋转、扑翼飞行器;第二类是阿基米德原理,获取空气的浮力进行飞行,如各类飞艇,热气球;第三类是根据动量守恒定理飞行的,如,火箭,宇宙飞船的飞行等。 由上可知扑翼飞行器的动力来源是空气对飞行器的反作用力。从简单飞艇入手,飞行器的上升原因是因为空气对其竖直向上的推力大于其自身的重力。要获得前进方向的运动必须还得有一个水平的推力,这样飞行器才能完成基本的飞行。比如固定翼飞行器,一般由引擎提供水平的推力,机翼在高速气流的作用下产生升力,再如直升飞机,由引擎提供升力,螺旋桨与水平面的夹角产生的分力作为推力。 综上所述,扑翼飞行器必须能同时获得空气对其在水平和竖直方向上的足够的反作用力,即升力和推力,才能完成简单飞行。 三.对鸟类飞行的分析

了辉煌的成就,但是鸟类仍 是地球上最棒的‘飞行器’。 这里以鸽子作为研究对象。 鸽子可以在前进方向上以任 何角度飞行,还可以从容的 变化飞行姿势,随时转弯, 随意的起飞降落,同时飞行 动作可以清楚的观察。 鸽子的飞行主要归功于它灵活有力的翅膀和尾翼。下面我们将试着简 单的说明一下鸽子的飞行原理。根据前面的飞行原理,鸽子的翅膀必 须能产生竖直向上的升力和水平的推力(这两个力不一定是严格的水 平和竖直)。 1.升力的产生:在这里我们先假设空气是静止的。鸽子的翅膀可以围 绕身体作一定角度的摆动,向下摆动时翅膀展开,向上摆动时翅膀折 叠成到V形,而且往返摆动的时间不相等(这个有待验证)。由于翅 膀上下摆动时受力面积不同,从而导致翅膀上下摆动时的受力大小不 同,向下摆动时空气对翅膀的反作用力F1(竖直向上)大于向上摆 动时空气对翅膀的反作用力F2(竖直向下), 当F1>G时,产生向上的升力 连续的飞行动作是一个循环的过程,循环单元就是翅膀做一次 上下摆动,向上摆动记作T1,向下摆动记作T2。

固定翼飞行原理,硬件介绍以及制作指导

固定翼篇 目录: 一.飞行原理 二.硬件介绍 三.制作指导 一.飞行原理 1.飞机飞行时受到的作用力 飞机在飞行时会受到4个基本的作用力:升力(lift)、重力(weight)、推力(thrust)与阻力(drag)。

1.1升力 机翼的运动在穿越空气时,会产生一股向上作用的力量,这就是升力。机翼的前进运动,会让上下翼面所承受的压力产生轻微的差异,这个上下差异,就是升力的来源。由于升力的存在,飞机才能够维持在空中飞行。 产生升力的主要原因: (有翼型固定翼)伯努利定律是空气动力最重要的公式,简单的说流体的速度越大,静压力越小,速度越小,静压力越大,这里说的流体一般是指空气或水,在这里当然是指空气,设法使机翼上部空气流速较快,静压力则较小,机翼下部空气流速较慢,静压力较大,两边互相较力,于是机翼就被往上推去,然后飞机就飞起来,以前的理论认为两个相邻的空气质点同时由机翼的前端往后走,一个流经机翼的上缘,另一个流经机翼的下缘,两个质点应在机翼的后端相会合,经过仔细的计算后发觉如依上述理论,上缘的流速不够大,机翼应该无法产生那么大的升力,现在经风洞实验已证实,两个相邻空气的质点流经机翼上缘的质点会比流经机翼的下缘质点先到达后缘。

(平板固定翼)攻角(迎角): 当飞机的机翼为对称形状,气流沿着机翼对称轴流动时,由于机翼两个表面的形状一样,因而气流速度一样,所产生的压力也一样,此时机翼不产生升力。但是当对称机翼以一定的倾斜角(称为攻角或迎角)在空气中运动时,就会出现与非对称机翼类似的流动现象,使得上下表面的压力不一致,从而也会产生升力。 1.2重力 重力是向下的作用力。由于飞行员可以决定飞机的载重大小,所以某种程度上,你可以说这是人为可以控制的力量。除了燃料随着旅程慢慢消耗之外,飞机的实际重量在航程中不大容易变动。在等速飞行中(飞机的速度与方向保持一定不变),升力与重力维持着某种平衡。 1.3推力和阻力 引擎驱动螺旋桨后,所产生的前进力量就是推力。大多数情况下,引擎越大(表示马力越足),所产生的推力就会越大,飞机前进的速度也就越快(直到某个极限为止)。只要任何交通工具运动前进,永远都会遇到一个空气动力学上的障碍:阻力。阻力会让飞机产生一股向后的拉力,道理很简单,当你的运动穿过大气层的分子时,这些分子就会产生撞击推挤,阻力就是这么来的。这可以简称为“风阻”。推力为飞机加速,不过机身受到的阻力才是决定真正飞行速度的关键。当飞机的速度增加,相对地,阻力也会增加。飞机的速度每提高一倍,实际上将会产生四倍的阻力;最后,向后作用的阻力与引擎产生的推力相等,飞机就会因此保持一定的速度飞行。

固定翼飞机飞行原理简介

固定翼飞机飞行原理简介 固定翼飞机通常包括方向、副翼、升降、油门、襟翼等控制舵面,通过舵机改变飞机的翼面,产生相应的扭矩,控制飞机转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。 一般来说,在姿态平稳时,控制方向舵会改变飞机的航向,通常会造成一定角度的横滚,在稳定性好的飞机上,看起来就像汽车在地面转弯一般,可称其为测滑。方向舵是最常用做自动控制转弯的手段,方向舵转弯的缺点是转弯半径相对较大,较副翼转弯的机动性略差。 副翼的作用是进行飞机的横滚控制。固定翼飞机当产生横滚时,会向横滚方向进行转弯,同时会掉一定的高度。 升降舵的作用是进行飞机的俯仰控制,拉杆抬头,推杆低头。拉杆时飞机抬头爬升,动能朝势能的转换会使速度降低,因此在控制时要监视空速,避免因为过分拉杆而导致失速。 油门舵的作用是控制飞机发动机的转速,加大油门量会使飞机增加动力,加速或爬升,反之则减速或降低。 了解了各舵的控制作用,我们开始讨论一下升降舵和油门的控

制。固定翼飞机都有一个最低时速被称做失速速度,当低于这个速度的时候飞机将由于无法获得足够的升力而导致舵效失效,飞机失控。通过飞机的空速传感器我们可以实时获知飞机的当前空速,当空速降低时必须通过增加油门或推杆使飞机损失高度而换取空速的增加,当空速过高时减小油门或拉杆使飞机获得高度而换取空速的降低。因此固定翼飞机有两种不同的控制模式,根据实际情况的使用而供用户选择: 第一种控制方式是,根据设定好的目标空速,当实际空速高于目标空速时,控制升降舵拉杆,反之推杆;那空速的高低影响了高度的高低,于是采用油门来控制飞机的高度,当飞行高度高于目标高度时,减小油门,反之增加油门。由此我们可以来分析,当飞机飞行时,如果低于目标高度,飞控控制油门增加,导致空速增加,再导致飞控控制拉杆,于是飞机上升;当飞机高度高于目标高度,飞控控制油门减小,导致空速减小,于是飞控再控制推杆,使高度降低。这种控制方式的好处是,飞机始终以空速为第一因素来进行控制,因此保证了飞行的安全,特别是当发动机熄火等异常情况发生时,使飞机能继续保持安全,直到高度降低到地面。这种方式的缺点在于对高度的控制是间接控制,因此高度控制可能会有一定的滞后或者波动。 第二种控制方式是:设定好飞机平飞时的迎角,当飞行高度高于或低于目标高度时,在平飞迎角的基础上根据高度与目标高度的差设

固定翼飞行器控制原理

固定翼飞行器控制原理 固定翼飞机通常包括方向、副翼、升降、油门、襟翼等控制舵面,通过舵机改变飞机的翼面,产生相应的扭矩,控制飞机转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。 一般来说,在姿态平稳时,控制方向舵会改变飞机的航向,通常会造成一定角度的横滚,在稳定性好的飞机上,看起来就像汽车在地面转弯一般,可称其为测滑。方向舵是最常用做自动控制转弯的手段,方向舵转弯的缺点是转弯半径相对较大,较副翼转弯的机动性略差。 副翼的作用是进行飞机的横滚控制。固定翼飞机当产生横滚时,会向横滚方向进行转弯,同时会掉一定的高度。 升降舵的作用是进行飞机的俯仰控制,拉杆抬头,推杆低头。拉杆时飞机抬头爬升,动能朝势能的转换会使速度降低,因此在控制时要监视空速,避免因为过分拉杆而导致失速。 油门舵的作用是控制飞机发动机的转速,加大油门量会使飞机增加动力,加速或爬升,反之则减速或降低。 了解了各舵的控制作用,我们开始讨论一下升降舵和油门的控制。固定翼飞机都有一个最低时速被称做失速速度,当低于这个速度的时候飞机将由于无法获得足够的升力而导致舵效失效,飞机失控。通过飞机的空速传感器我们可以实时获知飞机的当前空速,当空速降低时必须通过增加油门或推杆使飞机损失高度而换取空速的增加,当空速过高时减小油门或拉杆使飞机获得高度而换取空速的降低。因此固定翼飞机有两种不同的控制模式,根据实际情况的使用而供用户选择: 第一种控制方式是,根据设定好的目标空速,当实际空速高于目标空速时,控制升降舵拉杆,反之推杆;那空速的高低影响了高度的高低,于是采用油门来

控制飞机的高度,当飞行高度高于目标高度时,减小油门,反之增加油门。由此我们可以来分析,当飞机飞行时,如果低于目标高度,飞控控制油门增加,导致空速增加,再导致飞控控制拉杆,于是飞机上升;当飞机高度高于目标高度,飞控控制油门减小,导致空速减小,于是飞控再控制推杆,使高度降低。这种控制方式的好处是,飞机始终以空速为第一因素来进行控制,因此保证了飞行的安全,特别是当发动机熄火等异常情况发生时,使飞机能继续保持安全,直到高度降低到地面。这种方式的缺点在于对高度的控制是间接控制,因此高度控制可能会有一定的滞后或者波动。 第二种控制方式是:设定好飞机平飞时的迎角,当飞行高度高于或低于目标高度时,在平飞迎角的基础上根据高度与目标高度的差设定一个经过PID控制器输出的限制幅度的爬升角,由飞机当前的俯仰角和爬升角的偏差来控制升降舵面,使飞机迅速达到这个爬升角,而尽快完成高度偏差的消除。但飞机的高度升高或降低后,必然造成空速的变化,因此采用油门来控制飞机的空速,即当空速低于目标空速后,在当前油门的基础上增加油门,当前空速低于目标空速后,在当前油门的基础上减小油门。这种控制方式的好处是能对高度的变化进行第一时间的反应,因此高度控制较好,缺点是当油门失效时,比如发动机熄火发生时,由于高度降低飞控将使飞机保持经过限幅的最大仰角,最终由于动力的缺乏导致失速。 因此,两种控制模式根据实际情况而选用。我们选用的是第二种控制模式,并增加了当空速低于一定速度的时候,认为异常发生,立刻转为第一种控制模式以保证飞机的安全。

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